3 Базовые логические элементы

Особое значение в цифровой электронике имеют универсальные (базовые) логические элементы, способные образовать функционально полный набор, с помощью которых можно реализовать синтез устройств любой сложности. При интегральной технологии удобство изготовления одного базового элемента имеет решающее значение. Поэтому базовые логические устройства составляют основу большинства цифровых ИМС.

К универсальным логическим операциям (устройствам) относят две разновидности базовых элементов:

 функцию Пирса, обозначаемую символически вертикальной стрелкой  (стрелка Пирса) и отображающую операцию ИЛИ-НЕ. Для простейшей функции двух переменных х₁ и х₂ функция у = 1 тогда и только тогда, когда х₁ = х₂ = 0:

 функцию Шеффера, обозначаемую символически вертикальной черточкой (штрих Шеффера) и отображающую операцию И-НЕ. Для простейшей функции двух переменных х₁ и х₂ функция у = 0 тогда и только тогда, когда х₁ = х₂ = 1:

Таблица 2

Формы отображения базовых логических функций
Наименование функции	Функция Пирса	Функция Шеффера
Символическая		
Буквенная	ИЛИ-НЕ	И-НЕ
Условная графическая
Аналитическая
Табличная (истинности)	х1 х2 у 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0	х1 х2 у 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

Контактная
Схемотехническая
Международное обозначение (Electronics Workbench)

При одних и тех же значениях аргументов обе функции отображают операцию инверсии. Важнейшие показатели функций Шеффера и Пирса представлены в табл. 2.

В последней строке табл. 2 приведены примеры построения двухвходовой схемы ИЛИ-НЕ, в которой к нагрузочному резистору R подключены коллекторы двух параллельно включенных биполярных транзисторов р-n-р-типа, эмиттеры которых заземлены, и схемы И-НЕ, в которой последовательно включены два биполярных транзистора р-n-р-типа (эмиттер нижнего транзистора подключен к земле) и нагрузочный резистор R.